Слайд 3. 31 до. Далее слайд 3. 32 от.

Во внешнедиффузионной области проходят процессы на активных катализаторах. Для интенсификации процесса используют высокие скорости потока.

Во внудридиффузионной области общая скорость каталитического процесса лимитируется скоростью диффузии реагентов и продуктов реакции в порах зерен катализатора. Каталитические процессы во внешнедиффузионной области можно ускорить уменьшением зерен катализатора и увеличением радиуса пор.

Важнейшими характеристиками твердых катализаторов являются:

· температура зажигания – минимальная температура, при которой процесс начинает протекать с достаточной для практических целей скоростью.

 Чем активнее катализатор, тем ниже температура зажигания. Это очень важно при проведении экзотермических обратимых реакций типа А = R + Q, так как можно повысить текущую степень превращения (рис.3.15)

Рис.3.15. Зависимость степень конверсии х экзотермической обратимой реакции от температуры для катализаторов различной активности: 1 – зависимость х* от температуры; 2 и 3 – зависимость текущей степени конверсии от температуры при активности катализатора А2>> А3.

· Время контакта – время соприкосновения реагирующих веществ с катализатором определяется по уравнению:

 

(3.26)

Или

,

(3.27)

где  - фиктивное (условное) время контакта реакционной смеси с катализатором; V_kt – объем катализатора; М – масса катализатора; F _см – объемный поток смеси.

Слайд 3.32 до. Далее Слайд 3.33 от.

· Величина обратная времени контакта, называется объемной скоростью – объем реакционной смеси, проходящей через единицу объема (массы) катализатора в единицу времени при нормальных условиях, например

.

(3.28)

· Интенсивность (удельная производительность) катализатора выраженная в виде уравнения

,

(3.29)

где Y - удельная производительность катализатора, кг·час^-1·м^-3; N – мольная доля целевого продукта в газовой смеси; ρ – плотность реагента при нормальных условиях, кг/м³; W – объемная скорость, час^-1.

Слайд 3.33 до. Далее Слайд 3.34 от.

· Отравление катализатора – это частичная потеря активности в результате действия небольшого количества веществ, называемых контактными ядами. От степени отравления и типа отравления (обратимое или необратимое) зависит срок службы катализатора.

 

 

Все!

 

 

Вопросы и упражнения для самостоятельной

Проработки материала.

1. Приведите иерархическую структуру производства. Дайте пояснение каждой ее ступени.

2. Какие модели химико-технологической системы вы знаете? Приведите примеры.

3. С какой целью в химической технологии используют последовательное и обводное (байпас) соединение? Как определяется степень байпасирования?

4. Какие химические процессы относятся к гомогенным? Приведите примеры.

5. Какие параметры технологического режима влияют на скорость гомогенных процессов?

6. Каким общим уравнением описывается скорость химических процессов, протекающих в системе газ-жидкость?

7. Какими технологическими приемами можно увеличить общую скорость гетерофазного процесса в системе газ-жидкость, протекающего диффузионной области?

8. Чем отличается химический процесс, протекающий в системе газ-твердое тело от процесса в системе газ-жидкость? Для первого напишите уравнение скорости и проанализируйте его.

9. Напишите основное уравнение скорости для гомогенных каталитических процессов и проанализируйте его.

10. Через какие стадии протекает гетерогенно-каталитический процесс? Приведите общее уравнение скорости и проанализируйте его.